年产5万吨1,3-丁二烯直接氰化法制备己二腈工艺设计及优化开题报告

1. 研究目的与意义

目前，全球己二腈生产装置共有套，总生产能力约为万吨，其中，美国英威达公司、德国巴斯夫公司、美国首诺公司、法国罗地亚公司、日本旭化成公司家公司合计产能达到万吨。世界各国己二腈生产厂商均建有配套的己二胺生产装置，大部分产能用于本公司己二胺及尼龙的生产，仅有美国英威达、法国罗地亚、德国巴斯夫家公司具有部分剩余己二腈商品外售，因此，全世界己二腈市场已经趋于紧张状态。己二腈是生产尼龙的重要中间体，也有少量用于制橡胶促进剂、金属防锈剂、聚酸胺着色剂。目前，世界范围内的己二腈几乎全部用于生产己二胺。在己二胺的下游市场领域中，尼龙纤维和尼龙树脂占据主导地位，特别是尼龙树脂由于其性能优良，近几年市场增长很快，增长速度远高于纤维市场，成为己二胺需求增长的主要驱动因素。预计今后几年这种发展趋势将持续下去，且世界己二腈的消费将以年均的速度增长。年后国内市场尼龙、、工程塑料（尼龙等）及助剂市场需己二腈原料万吨，全部需要从国外进口。尤其是近几年我国尼龙项目遍地开花，已建及在建产能己经达到万吨。预计“十二五”末，全国尼龙年产能或将超过万吨，但由于尼龙产能需要的己二腈全部依靠进口，这势必导致己二腈的供应日趋紧张。由于己二腈全部依赖进口，造成原料成本高、订货周期长、运输困难，原料价格严重受控于国外生产厂商。影响企业的经济效益及尼龙产业链产品的市场竞争力。如果己二腈的供货来源、价格波动以及运输环节出现任何问题，都将给尼龙企业的生产经营带来很大风险，因此，在国内开发和建设己二腈生产装置解决原料问题势在必行。

2. 课题关键问题和重难点

1.关键问题

（1）通过书本和相关课程学习aspen plus并且能够熟练操作aspen plus

（2）设计严格精馏塔操作单元，对制备己二腈流程进行模拟

3. 国内外研究现状（文献综述）

己二腈（adn）是一种重要的有机化工中间体，主要用于尼龙66的生产，该用途约占全年己二腈产量的90%，广泛应用于汽车、工程塑料、电器零件、工业丝、电子电池、有机合成及其他领域。目前工业上生产己二腈主要有：丙烯腈电解法、己二酸氨化法、丁二烯氰化法三种。据统计，自2010年以来，我国每年对己二腈的需求量均在10万吨以上，且总体呈增长趋势，2016年国内进口己二腈达22万吨。目前，全球己二腈的产能主要集中在英国英威达（invista）、美国奥升德（as-cend）、德国巴斯夫（basf）和日本旭化成 (asahi kasei）四家企业，其中，英国威达公司(invista)是全球最大的己二腈生产企业，全球己二腈处于高度垄断状态。我国己二腈有效产能低下，对己二腈的需求大多依靠进口，不仅存在成本高、订货周期长、运输困难的问题，供应也受控于国外公司，严重制约我国尼龙产业的发展和产品竞争力。同时我国尼龙在纤维和工程塑料方面需求仍将保持较快的增长速度。因此，己二腈作为尼龙原料，将会有更多的需求，因此由于市场巨大需求客观上推动了我国己二腈技术的突破。

1.己二腈的主要生产技术

1.1丙烯腈电解法

4. 研究方案

本文研究重点为己二腈生产工艺研究与优化。首先，本文对己二腈工艺流程作简单介绍；其次，本文是基于利用aspen plus软件对模拟运行的流程能耗进行了分析，提出了合理的优化改造方案，并对优化方案进行了选择和分析，最终得到了合理、高效、经济的工艺流程方案。工艺流程设计优化的方法主要有以下步骤：

1.简单介绍己二腈的性质及现在的供需

2.介绍本次课题所选用的直接氰化法

5. 工作计划

第一周：利用aspen plus相关教程以及软件，学习操作aspen plus。

第二周：查阅收集相关资料，了解合成工艺。

第三周：学习设计与优化教程，完成任务书。